DE1232411B

DE1232411B - Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemoeglichkeit

Info

Publication number: DE1232411B
Application number: DEL44382A
Authority: DE
Inventors: Erich Aucktor
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1963-03-15
Filing date: 1963-03-15
Publication date: 1967-01-12

Description

Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemöglichkeit Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemöglichkeit eines äußeren und eines inneren Gelenkkörpers relativ zueinander, deren Drehmomentübertragung durch Kugeln erfolgt, die in Längsrillen beider Gelenkkörper mit sich jeweils paarweise kreuzenden Längsmittellinien geführt und in einer Ebene in öffnungen eines in einer Zylinderfläche des äußeren Gelenkkörpers axial verschiebbaren Käfigs gehalten sind, der kugelschalenförmig ausgebildet und mit einem eine Relativverschiebung ge.genüber dem inneren Gelenkkörper zulassenden Abstand zu diesem angeordnet ist, nach Patent 1211871.
Das Hauptpatent bezieht sich dabei sowohl auf solche Gelenke, bei denen die Führungsrillen für die Kugeln in demselben Gelenkkörper denselben Schrägungswinkel haben, als auch auf solche Gelenke, bei denen das Vorzeichen des Schrägungswinkels der Führungsrillen in demselben Gelenkkörper abwechselt. Unter den Gattungsbegriff fallen auch solche Gelenke, bei denen sich die Längsrillen wechselweise in entgegengesetzter Richtung keilförmig in Ebenen öffnen, welche die gemeinsame Achse der fluchtenden Wellen enthalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften derartiger Verschiebegelenkkupplungen an den Endpunkten der Verschiebestrecke mö '-lichst weitgehend denen eines Festgelenkes anzunähern.
Zum Lösen dieser Aufgabe wird nach der Erfindung zunächst vorgesehen, daß die Außenfläche des inneren Gelenkkörpers zwei im Abstand von einer Kugelhauptebene liegende Kugelflächenzonen mit demselben Radius wie die Innenfläche des Käfigs aufweist, die so aneinander anschließen, daß der Querschnitt etwa die Gestalt eines Spitzbogens hat. Hierdurch wird an den Endpunkten der Verschiebestrecke eine flächenhafte Abstützung des Käfigs am inneren Gelenkkörper erreicht.
Ferner ist nach der Erfindung insbesondere als zusätzliche Maßnahme vorgesehen, daß die Enden der zylindrischen Innenfläche des äußeren Gelenkkörpers in an sich bekannter Weise in je eine Kugelflächenzone mit demselben Radius wie die äußere Ku-elfläche des Käfigs übergehen und daß die AnordnunC so getroffen ist, daß der Käfig, jeweils zugleich an einer dieser Kugelflächenzonen und an dem inneren Gelenkkörper zur Anlage kommt. Hierbei wird der Käfig in den Endlagen der Verschiebung zugleich am äußeren und am inneren Gelenkkörper abgestützt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
F i g. 1 zeigt eine Gelekkupplung nach der Erfindung im Längsschnitt, wobei zur einfacheren Darstellung die Kugelrillen im inneren und äußeren Gelenkkörper in die Zeichenebene eingeschwenkt dargestellt sind; F i g. 2 ist ein Teil einer Abwicklung der Innenfläche des äußeren Gelenkkörpers und der Außenfläche des inneren Gelenkkörpers bei einer Ausführun,o"sform der Gelenkkupplung gemäß F i g. 1, bei der die Führun-srillen für die Ku-eln in demselben Gelenkkörper denselben Schrägungswinkel haben; F i g. 3 zeigt die entsprechende Abwicklung der Innenfläche des äußeren und der Außenfläche des inneren Gelenkkörpers bei einer Ausführungsform der Gelenkkupplung gemäß F i g. 1, bei der die benachbarten Län-srillen in jedem Gelenkkörper abwechselnd in entgegengesetzter Richtung steigen.
Bei der Gelenkkupplung gemäß F i g. 1 bat die Außenfläche des Käfigs 40 für die Kugeln 46 die Gestalt einer Kugelfläche mit dem Radius R um den Käfigmittelpunkt Z. Die zylindrische Innenfläche 41 des äußeren Gelenkkörpers 42 setzt sich an ihren Enden in je eine Kugelflächenzone 43 mit demselben Radius R wie die äußere Fläche des Käfigs, aber um die Punkte X und Y der Achse XZY des Zylinders fort. Die Innenfläche des Käfigs 40 hat ebenfalls die Gestalt einer Kugelfläche, und zwar mit dem Radius r um den Punkt Z. Der innere Gelenkkörper 45 hat im Querschnitt etwa die Gestalt eines Spitzbogens, der sich aus zwei Kugelflächenzonen 48 mit dem Radius r um zwei symmetrisch zum Punkt Z auf der Achse des inneren Gelenkkörpers liegende PunkteA und B zusammensetzt.
Die Strecke X-Y ist die maximale Verschiebestrecke. Die rollende Bewegung erfolgt dabei maximal über eine Strecke der doppelten Länge des Abstandes der PunkteA und B. Am Ende der Verschiebestrecke kommt die äußere Kugelfläche des Käfigs 40 an den Kugelflächenzonen 43 des äußeren Gelenkkörpers 42 zur Anlage.
Bereits dann, wenn eine Kugelzone der Außenfläche des inneren Gelenkkörpers an der Kugelfläche des Käfigs zur Anlage kommt, nähert sich das Gelenk in seinen Eigenschaften denen eines Festgelenks. Wenn schließlich die kugelflächenförmige Außenfläche des Käfigs an den Kugelflächenzonen 43 des äußeren Gelenkkörpers anliegt, zeigt die Gelenkkupplung dasselbe Verhalten wie eine übliche Gleichlauf-Festgelenk-Kupplung, außer daß eine Verschiebemö-lichkeit in einer Richtung besteht.
Dieses Verhalten liegt in gleicher Weise dann vor, wenn sich gemäß F i g. 2 die Kugeln 46 in Rillen 47 des äußeren Gelenkkörpers 42 und entsprechenden Rillen 49 des inneren Gelenkkörpers 45 bewegen, welche jeweils denselben Schrägungswinkel in demselben Gelenkkörper 42 bzw. 45 haben, oder wenn das Vorzeichen des Schrägungswinkels in demselben Gelenkkörper 42 bzw. 45 gemäß den mit Strichen bezeichneten Führungsrillen der F i g. 3 abwechselt. Die Ausführungsforin gemäß F i g. 2 wird gern bei Gelenkkupplungen benutzt, welche eine relativ geringe Drehzahl haben, bei denen aber ein relativ weiter Weg gewünscht ist. Die Ausführungsform gemäß F i g. 3 wird bei hohen Drehzahlen bevorzugt, da dann in bekannter Weise einem axialen Schub auf den Käfig vorgebeugt wird. Allerdings ist dann der Verschiebeweg durch die maximale Wanderstrecke der Kugeln in Umfangsrichtung gegeneinander begrenzt.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß auch bei Gelenken, bei denen sich die Längsrillen wechselweise in entgegengesetzter Richtung keilförTnig öffnen, die beschriebene Kupplungsausbildung Anwendung finden kann. Auch bei solchen Gelenken kreuzen sich übrigens die Längsmittellinien der Führungsrillen paarweise, wenn sich auch nicht die Führungsrillen selbst kreuzen.

Claims

Patentansprüche: 1. Gleichlaufdrehgelenkkupplung mit Verschiebemöglichkeit eines äußeren und eines inneren Gelenkkörpers relativ zueinander, deren Drehmomentübertragung durch Kugeln erfolgt, die in Längsrillen beider Gelenkkörper mit sich jeweils paarweise kreuzenden Längsmittellinien geführt und in einer Ebene in Öffnungen eines in einer Zylinderfläche des äußeren Gelenkkörpers axial verschiebbaren Käfigs gehalten sind, der kugelschalenförinig ausgebildet und mit einem eine Relativverschiebung gegenüber dem inneren Gelenkkörper zulassenden Abstand zu diesem angeordnet ist, nach Patent 1211871, da du r c 4 gekennzeichnet, daß die Außenfläche des inneren Gelenkkörpers (45; 73) zwei im Abstand von einer Kugelhauptebene liegende Kugelflächenzonen (48; 92) mit demselben Radius wie die Innenfläche des Käfigs (40; 79) aufweist, die so aneinander anschließen, daß der Querschnitt etwa die Gestalt eines Spitzbogens hat.
2. Gleichlaufdrehgelenkkupplung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der zylindrischen Innenfläche (41; 90) des äußeren Gelenkkörpers (42; 75, 76) in an sich bekannter Weise in je eine Kugelflächenzone (43; 91) mit demselben Radius wie die äußere Kugelfläche des Käfigs (40; 79) übergehen und daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Käfig jeweils zugleich an einer dieser Kugelflächenzonen und an dem inneren Gelenkkörper zur Anlage kommt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1258 6793 britische Patentschrift Nr. 847 569; USA.-Patentschriften Nr. 2 309 939, 2 313 279, 3067595.